Bioinspired model of mechanical energy harvesting based on flexoelectric membranes
Notice bibliographique
Résumé
Membrane flexoelectricity is an electromechanical coupling process that describes membrane electrical polarization due to bending and membrane bending under electric fields. In this paper we propose, formulate, and characterize a mechanical energy harvesting system consisting of a deformable soft flexoelectric thin membrane subjected to harmonic forcing from contacting bulk fluids. The key elements of the energy harvester are formulated and characterized, including (i) the mechanical-to-electrical energy conversion efficiency, (ii) the electromechanical shape equation connecting fluid forces with membrane curvature and electric displacement, and (iii) the electric power generation and efficiency. The energy conversion efficiency is cast as the ratio of flexoelectric coupling to the product of electric and bending elasticity. The device is described by a second-order curvature dynamics coupled to the electric displacement equation and as such results in mechanical power absorption with a resonant peak whose amplitude decreases with bending viscosity. The electric power generation is proportional to the conversion factor and the power efficiency decreases with frequency. Under high bending viscosity, the power efficiency increases with the conversion factor and under low viscosities it decreases with the conversion factor. The theoretical results presented contribute to the ongoing experimental efforts to develop mechanical energy harvesting from fluid flow energy through solid-fluid interactions and electromechanical transduction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».